CN209945378U - 一种基于空芯光纤和无芯光纤的光纤温度和湿度传感器 - Google Patents
一种基于空芯光纤和无芯光纤的光纤温度和湿度传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209945378U CN209945378U CN201921024003.3U CN201921024003U CN209945378U CN 209945378 U CN209945378 U CN 209945378U CN 201921024003 U CN201921024003 U CN 201921024003U CN 209945378 U CN209945378 U CN 209945378U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- optical fiber
- fiber
- hollow
- coreless
- mode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种基于空芯光纤和无芯光纤的光纤温度和湿度传感器，宽带光源入射单模光纤、空芯光纤、琼脂、无芯光纤、出射单模光纤、光谱仪构成。当环境温度变化时，会引起空芯光纤的长度发生微小变化，从而导致法布里‑珀罗干涉光谱发生移动。当环境湿度发生变化时，导致琼脂折射率发生变化，会引起无芯光纤中的高阶模发生变化，从而导致模式干涉的光谱发生移动。该传感器具有灵敏度高，制造简单，成本低等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光纤传感器，尤其涉及一种基于空芯光纤和无芯光纤的光纤温度和湿度传感器。
背景技术
温度和湿度测量在我们的日常生产活动中十分重要。随着光纤技术的发展，光纤传感器因其灵敏度高、抗电磁干扰、电绝缘性好、耐腐蚀、体积小、重量轻等优点被广泛应用。
测量温度的光纤传感器有很多种，例如分布式光纤温度传感器、光纤光栅温度传感器、光纤荧光温度传感器、干涉型光纤温度传感器等，测量湿度的光纤传感器也有很多种，例如氯化锂掺杂聚酰亚胺的光纤湿度传感器；但是其聚酰亚胺涂层需要将高纯度的氯化锂（LiCl）掺入聚酰亚胺前驱体聚酰胺酸（PAA）中制成, 质量比LiCl：PAA为0.001~0.01，这个制备过程比较繁琐。再如基于螺旋游丝的光纤湿度传感器；但是其螺旋游丝敏感元件包括腔体，设置在腔体内的芯轴，螺旋方式绕在芯轴上的游丝，而且其内部还得按照一定方式连接，故结构比较复杂。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服上述产生的问题，满足实际的工作需求，提出一种基于空芯光纤和无芯光纤的光纤温度和湿度传感器，该传感器具有灵敏度高，制造简单，成本低等优点。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种基于空芯光纤和无芯光纤的光纤温度和湿度传感器，包括宽带光源（1）、入射单模光纤（2）、空芯光纤（3）、琼脂（4）、无芯光纤（5）、出射单模光纤（6）、光谱仪（7）；宽带光源（1）的输出端与入射单模光纤（2）的左端连接，入射单模光纤（2）的右端与空芯光纤（3）的左端连接，无芯光纤（5）的右端与出射单模光纤（6）的左端连接，出射单模光纤（6）的右端与光谱仪（7）相连；其特征在于，空芯光纤（3）的右端与无芯光纤（5）的左端相连，无芯光纤（5）的外壁镀有琼脂（4）。
本实用新型所述的宽带光源（1），波长范围为1460nm-1620nm。
本实用新型所述的空芯光纤（3），其空芯直径是20μm，包层直径是125μm，长度为2mm。
本实用新型所述的无芯光纤（5），其空芯直径是125μm，长为10mm至20mm。
本实用新型所述的光谱仪（7），其最大的分辨率为10pm。
本实用新型的有益效果为：传感头仅需在光纤熔接机上制作，制造简单，成本低；传感头本身结构紧凑，强度高；传感头没有涉及危险药品，本征安全。
附图说明
下面结合附图及其具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型的示意图；图中，1为宽带光源；2为入射单模光纤；3为空芯光纤；4为琼脂；5为无芯光纤；6为出射单模光纤；7为光谱仪。
具体实施方式
图1中，一种基于空芯光纤和无芯光纤的光纤温度和相对湿度传感器，包括（1）为宽带光源；（2）为入射单模光纤；（3）为空芯光纤；（4）为琼脂；（5）为无芯光纤；（6）为出射单模光纤；（7）为光谱仪构成；宽带光源（1）的输出端与入射单模光纤（2）的左端连接，入射单模光纤（2）的右端与空芯光纤（3）的左端连接，空芯光纤（3）的右端与无芯光纤（5）的左端连接，无芯光纤（5）的外壁镀有琼脂（4），无芯光纤（5）的右端与出射单模光纤（6）的左端连接，出射单模光纤（6）的右端与光谱仪（7）相连。
一种基于空芯光纤和无芯光纤的光纤温度和湿度传感器，其工作方式为：宽带光源 1发出的光输入到入射单模光纤2，在入射单模光纤2中的纤芯传播。光传输到空芯光纤3时，在空芯光纤的左右两端分别产生反射，引起法布里-珀罗干涉。当环境温度变化时，会引起空芯光纤3的长度发生微小变化，从而导致法布里-珀罗干涉光谱发生移动。光传输到无芯光纤5时，由于模场不匹配，激发高阶模在无芯光纤5中传输，当光传输到出射单模光纤6中，形成单模-多模-单模传输模式，产生模式干涉。因为琼脂4对环境湿度敏感，当环境湿度发生变化时，导致琼脂折射率发生变化，会引起无芯光纤4中的高阶模发生变化，从而导致模式干涉的光谱发生移动。光最后输入光谱仪7，在光谱仪7上显示干涉图样。
通过光谱仪上法布里-珀罗干涉光谱的波长变化值可以实现温度的测量，通过光谱仪上模式干涉光谱的波长变化值可以实现湿度的测量，从而在一个传感头结构上实现了温度和湿度的同时测量。
Claims (3)
1.一种基于空芯光纤和无芯光纤的光纤温度和湿度传感器，包括宽带光源（1）、入射单模光纤（2）、空芯光纤（3）、琼脂（4）、无芯光纤（5）、出射单模光纤（6）、光谱仪（7）；宽带光源（1）的输出端与入射单模光纤（2）的左端连接，入射单模光纤（2）的右端与空芯光纤（3）的左端连接，无芯光纤（5）的右端与出射单模光纤（6）的左端连接，出射单模光纤（6）的右端与光谱仪（7）相连；其特征在于，空芯光纤（3）的右端与无芯光纤（5）的左端相连，无芯光纤（5）的外壁镀有琼脂（4）。
2.根据权利要求1所述的一种基于空芯光纤和无芯光纤的光纤温度和湿度传感器，其特征在于，所述的空芯光纤（3），其空芯直径是20μm，包层直径是125μm，长度为2mm。
3.根据权利要求1所述的一种基于空芯光纤和无芯光纤的光纤温度和湿度传感器，其特征在于，所述的无芯光纤（5），其空芯直径是125μm，长为10mm至20mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921024003.3U CN209945378U (zh) | 2019-07-03 | 2019-07-03 | 一种基于空芯光纤和无芯光纤的光纤温度和湿度传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921024003.3U CN209945378U (zh) | 2019-07-03 | 2019-07-03 | 一种基于空芯光纤和无芯光纤的光纤温度和湿度传感器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209945378U true CN209945378U (zh) | 2020-01-14 |
Family
ID=69136351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201921024003.3U Expired - Fee Related CN209945378U (zh) | 2019-07-03 | 2019-07-03 | 一种基于空芯光纤和无芯光纤的光纤温度和湿度传感器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209945378U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114370894A (zh) * | 2020-10-16 | 2022-04-19 | 西安电子科技大学 | 一种光纤温湿度传感器及其制备方法 |
| CN114486766A (zh) * | 2022-02-09 | 2022-05-13 | 深圳大学 | 一种自带温度标定的光纤湿度传感器 |
-
2019
- 2019-07-03 CN CN201921024003.3U patent/CN209945378U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114370894A (zh) * | 2020-10-16 | 2022-04-19 | 西安电子科技大学 | 一种光纤温湿度传感器及其制备方法 |
| CN114370894B (zh) * | 2020-10-16 | 2022-09-09 | 西安电子科技大学 | 一种光纤温湿度传感器及其制备方法 |
| CN114486766A (zh) * | 2022-02-09 | 2022-05-13 | 深圳大学 | 一种自带温度标定的光纤湿度传感器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101650235B (zh) | 微型光纤内集成的光纤干涉式温度传感器及其制作方法 | |
| CN101825479B (zh) | 基于自聚焦效应的光纤法珀复合结构传感器制作方法 | |
| CN100367016C (zh) | 光纤温度测量仪及其测量方法 | |
| CN107121726B (zh) | 光纤双参量传感器及其制备方法 | |
| CN113008406B (zh) | 基于增强型游标效应的高精度温度传感器 | |
| CN101586967B (zh) | 光纤波导光栅传感器及其制造方法 | |
| CN101614601A (zh) | 光纤内集成式微型迈克尔逊干涉传感器及其制作方法 | |
| CN209945378U (zh) | 一种基于空芯光纤和无芯光纤的光纤温度和湿度传感器 | |
| CN208155479U (zh) | 双腔结构的光纤温度与压力传感器 | |
| CN103969221A (zh) | 基于单模-细芯-多模-单模结构的光纤折射率传感器 | |
| CN203908582U (zh) | S型锥内嵌式光纤布拉格光栅双参数传感器 | |
| CN109632133A (zh) | 一种基于光纤的温度测量装置及方法 | |
| CN101846491A (zh) | 双F-P腔与Michelson组合干涉仪 | |
| CN202041222U (zh) | 一种壁中波导长周期光纤光栅传感器 | |
| CN101846492B (zh) | 双F-P腔与Mach-Zehnder组合干涉仪 | |
| CN102494816B (zh) | 一种基于光子晶体光纤的压力传感方法及传感器 | |
| CN114111857A (zh) | 一种基于游标效应的光纤fpi级联mi传感装置 | |
| CN101710065A (zh) | 细芯光纤模式干涉仪传感器 | |
| CN101109663A (zh) | 一种基于弯曲损耗的光纤温度传感器 | |
| CN211234773U (zh) | 一种基于光纤跳线的fp腔温度传感器 | |
| CN209945379U (zh) | 一种基于多模光纤和无芯光纤的光纤温度和湿度传感器 | |
| CN210141872U (zh) | 一种基于空芯光纤和fbg的光纤温度和折射率传感器 | |
| CN210141871U (zh) | 一种基于空芯光纤和无芯光纤的光纤磁场和温度传感器 | |
| CN217180592U (zh) | 一种毛细玻璃管-多模光纤表面等离子共振折射率传感器 | |
| CN213985447U (zh) | 一种基于长周期光纤光栅的高敏温度传感器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200114 Termination date: 20200703 |